Колонки из оргстекла своими руками
Добавил пользователь Владимир З. Обновлено: 04.10.2024
Современная акустическая система (АС) — неотъемлемый атрибут целого ряда аудиотехники. Предназначение акустических систем заключается в преобразовании электрического импульса в звуковой сигнал. И на всем протяжении развития АС стремление создателей было направлено на уменьшение искажений и получения как можно более качественного звучания.
Именно это породило два основных вида АС, которые различаются соединением с усилителем. Если усилитель непосредственно встроен в систему, то такая акустическая система называется активная, если же усилитель внешний, то пассивная. Кроме того, различают потолочные и напольные системы с разными габаритами. Ценовой спектр АС состоит из бюджетных вариаций, Hi-Fi и Hi-End классов.
Но если на заре своего развития акустические системы обычные рупорные громкоговорители вообще не имели корпуса, то с появлением бумажных диффузоров подход к созданию качественных АС изменился.
Зачем выбирать материалы для корпуса акустической системы?
Все начинку акустической системы стали помещать в специальные рамочные конструкции. Учитывая, что до середины двадцатого века основой электронных схем были лампы, то их необходимо было охлаждать. Все это диктовало конструкцию первых корпусов АС.
Но уже тогда многие разработчики АС обратили внимание, что материал корпуса оказывает определенное воздействие на формирование звука в конструкциях. Так, разные стенки корпуса АС (передняя/задняя) излучали звук разной фазы, что существенно сказывалось на качестве звука. Именно поэтому сильно возросла актуальность как непосредственно самой конструкции, так и материла изготовления корпуса АС.
Все больше внимания уделялось акустическим свойствам самых различных материалов, которые можно было бы использовать при изготовлении корпусов.
Минимизация искажений АС
Независимо от того, какой тип акустического оформления, а также какой материал при этом использовался, основная задача изысканий заключалась в минимизации искажения издаваемого звукового сигнала. Тембр, оттенки голоса, различные звуковые эффекты — все важно, поэтому к корпусам АС стали предъявляться самые жесткие требования.
Идеальная акустическая система должна не только гарантировать минимизацию погрешностей звука, но и позволять качественно воспроизводить весь доступный человеческому уху звуковой диапазон часто (20–20000 Гц). Причем это касается как моноканального, так и стереофонического звука. Корпуса современных акустических систем должны удовлетворять потребителя не только звуком, но и эстетическим видом.
Большинство современных производителей акустических систем выделяют дерево, как наиболее приемлемый материал корпусов акустчиеских систем дерево. В широком смысле подразумеваются и производные от дерева материалы: фанера, МДФ и ДСП. Реже, но также применяются камень, обычное и органическое стекло, клееное дерево, металл. Рассмотрим подробнее озвученные материалы акустики и эксклюзивные решения.
Пластик дешево, но резонирует
Пластик, сюда попадают и композиты, зачастую используется при производстве бюджетных АС, те которые еще китайские. Пластмассовый корпус лёгок, существенно расширяет возможности дизайнеров, благодаря литью можно реализовать практически любые формы.
Различные типы пластмасс очень серьёзно отличаются по своим акустическим свойствам.
Пластиковые колонки бывают очень даже неплохими, но главное это подобрать соответствующий пластик для корпуса.
Очень популярен пластик при создании носимых акустических систем, которые работают через Bluetooth, типа JBL. При этом производителям удалось решить проблему резонирования.
Беспроводная колонка Philips SB500A
Еще несколько лет назад в производстве высококачественной домашней акустики большой популярностью пластик не пользовался.
Но на текущий момент востребован для профессиональных образцов, где важна низкая масса и мобильность устройства.
ДСП: Древесно-стружечная плита
В основе данного материала — клееная стружка. В результате прессования получается ровная поверхность с не плотной сердцевиной. ДСП пропуская звук, гасит вибрации, но боится влаги, так как имеет свойство набухать и разрушаться. Выбор ДСП для создания корпусов АС объясняется тем, что изделие не создает резонанса и не искажает громкое звучание.
Звукопоглащение неоднородное и возможно появление низко- и среднечастотных резонансов, хотя вероятность их появления ниже, чем у пластика.
Следует обращать внимание как и в случае с пластиком, так и в случае ДСП на свойства конкретной плиты.
Толстые (> 22 мм.) и плотные ДСП применяется при создании студийных мониторов.
Конструкция из ДСП не привнесет в звучание никаких дополнительных призвуков. А расслаивание под воздействием влаги минимизируется шпаклевкой, специальной окраской и различными материалами, используемыми в качестве облицовки.
Наиболее существенной проблемой ДСП является низкая прочность, при достаточно высокой массе материала.
Для создания АС подойдёт ДСП с плотностью более 650–820 кг/м³ (при толщине плиты 16–18 мм, можно и более) и влажностью до 6–7%.
Не соблюдение этих условий отразится на качестве звука и надёжности акустической системы.
Облицованная или ламинированная ДСП
Еще один вариант ДСП — это древесно-стружечная плита, с односторонней/двухсторонней облицовкой шпоном или пластиком (ламинатом) с декоративным узором. Все фиксируется специальным клеем.
Недостаток — необходимость дополнительной обработки кромок и углов. При плохой заточке пилы, возможны сколы ламината.
Плита столярная
Столярную плиту производят из двухстороннего шпона или фанеры. Внутрь между двумя поверхностями кладут наполнитель из брусков, реек и прочего материала. Снаружи такой материал облицовывают шпоном или фанерой.
Получаемый материал прост в обработке и обладает небольшим весом.
ОСП: ориентированно-стружечная плита
Иначе говоря, многослойная проклеенная фанера, состоящая из переработанных древесных отходов.
Текстура ОСП очень красивая, но неровная.Неровности шлифуются и покрываются лаком.
Получаемый материал хорошо поглощает звук и достаточно стоек к вибрациям.
Данные свойства необходимы акустическим экранам при создании панели Шредера. Находящийся в заданной точке акустический экран излучает в противофазе и гасит акустическую волну определенной длины.
Минусы: испарение формальдегидов и резкий запах.
МДФ: мелкодисперсная фракция (древесноволокнистая плита)
Материал разной толщины (от 10 до 22 мм) с гладкой поверхностью, позволяющий создавать самые различные конфигурации корпусов АС.
Приемлемая стоимость МДФ, доступная обработка и склейка материала делают его одним из самых популярных при создании самых причудливых АС, благодаря высокому уровню механической прочности. Готовое изделие выглядит надежнее, прочнее и дороже, например в лаковом исполнении.
Тощину листа МДФ выбирать по простому парвилу: объем АС до 3-х литров — 10мм, до 10 литров — 16мм, для больших объемов выбираем более 19 мм.
Но стоит помнить о способности древесноволокнистой плиты абсорбировать влагу, что может привести к расслоению и снижению качественных показателей.
Фанерные корпуса АС
Одним из лучших поглотителей звуковых вибраций и удержания звука в корпусе АС является фанера. Это обусловлено самой структурой фанеры: несколько спрессованных слоев древесного шпона проклеиваются перпендикулярно направлению волокон.
Достаточно прочную структуру фанеры сложнее обрабатывать, поэтому изначально требуется высокая точность распиловки заготовок. В итоге получаются легкие конструкции АС.
Обрабатывать фанеру гораздо сложнее чем МДФ. Поэтому на стадии выреза деталей стоит быть аккуратнее.
Каменные корпуса АС
На первом месте материалом для колонок, по применению камня, стоит сланец. Причина в простоте обработки и свойстве сланца поглощать вибрацию. Однако для обработки необходим специальный инструментарий и соответствующий опыт специалиста. Иногда для упрощения из сланца изготавливается только передняя панель АС.
Еще используют мрамор и гранит. Например проект MARBLE SOUND SYSTEM.
Есть любители, которые делают колонки из бетона.
Корпуса АС из бетона
Органическое стекло
Гламурный домашний кинотеатр
Или всем известная компьютерная акустика Harman/Kardon SoundSticks III:
Компьютерная акустика Harman/Kardon SoundSticks III
Древесина клееная
При всех достоинствах деревянных корпусов акустических систем, необходимо знать природу древесных волокон. При повышенной влажности воздуха древесные волокна расширяются и сужаются в случае сухого воздушного пространства.
При креплении деревянных стенок корпуса АС последние со всех сторон проклеиваются. При колебаниях влажности деревянные бруски могут растрескаться, что неизбежно приведет к падению качества звука.
Металлические корпуса АС
Приоритетный выбор среди металлов — сплавы алюминия. Причина предпочтения — одновременная легкость и жесткость получаемых корпусов АС. Заметно уменьшение резонанса и улучшенная передача звука на высоких частотах. И если полностью металлические корпуса пока еще не приветствуются, то вот изготовление верхних и нижних панелей корпусов АС, перегородок жесткости — вполне приемлемо.
Настенная акустика Gallo Acoustics Micro Single Droplet Stainless Steel
Как видим, материалов, применяемых для изготовления корпусов АС достаточно много. Также проблематично исследовать качество звучания таких колонок с помощью специального оборудования. Единственным и естественным анализатором изделий должен выступать собственный человеческий слух. Эмоциональное восприятие подскажет, сможет ли звук, излучаемый такой АС, доставить вам максимальное удовольствие.
Необычные материалы для акустических систем
Переработанная бумага
Эко меломаны будут обожать TAU акустику за их экологический состав.
Акустика из переработанной бумаги TAU
Картон
Акустика из картона айКолонки
Такой ход, конечно, хорош всем – меньше возни, но временами самому конструктору не нравится его детище. Ну или смиряется с неэстетическим внешним видом своего устройства. "Работает, да и ладно!".
В прошлом, я часто страдал от этой проблемы, но ее оковы пали, после того как я научился делать корпуса из оргстекла в домашних условиях. Вот об этом мы и поговорим. Для начала изготовления корпуса нам потребуется чертёж того, что вы хотите получить в итоге, и габаритные размеры. Совет: указывайте размеры с припуском, иначе велика вероятность того, что получившийся корпус будет мал для вашего устройства.
После того как чертёж готов, переходим к практике. Нужно разметить оргстекло и вырезать заготовку. Самым лучшим решением для начала изготовления корпуса, это начать с основания корпуса, с крупной детали на которую будут крепиться остальные детали.
Прикладывая линейку к линии, проводим резаком вдоль линейки несколько раз, до тех пор, пока на поверхности оргстекла не останется глубокая бороздка. После этого, как и с обычным стеклом, просто разламываем по линии оргстекло на две части. Лучше это делать подложив под лист оргстекла длинную рейку, или совместив место слома с краем стола
Края получившейся заготовки не ровные, с остатками бороздок и задирами. Их необходимо обработать напильником и мелкозернистой наждачкой. Это удобно делать, приложив заготовку к краю стола и крепко ее прижав. После обработки края намного лучше и приятнее на ощупь.
Далее перенесение линий сгиба с чертежа на заготовку. Тут есть один нюанс. Чтобы получился красивый корпус из оргстекла, линии сгиба лучше обозначать точками. Иначе после плавки есть вероятность того, что чернила маркера вплавятся в структуру оргстекла и потом вы их ничем не удалите.
Для того чтобы согнуть оргстекло, нам нужно его нагреть. Греть желательно только в месте непосредственного сгиба. Для этого у меня в арсенале есть нагреватель.
Конструкция простейшая – деревянная рамка, нихромовая проволочка, металлические втулки и пружинка. Втулки нужны чтобы проволочка при нагреве не подпалила рамку. Пожары нам не нужны. Пружинка оттягивает проволочку, так как при нагреве, проволока растягивается и может провисать. Углы и линии будут тогда кривыми, а настроение ниже нуля. Работает такая штука от 12 В. Ток потребления около 5-6 А.
А ещё нам потребуется шаблон углов – любой брусок длиннее чем ширина вашей заготовки и у которого есть прямой угол по всей длине. От него зависит насколько ровной будут углы и сама деталь из оргстекла.
Процесс плавки изображен на рисунке выше. Два бруска нужны для того чтобы поддерживать оргстекло над разогретой нихромовой проволочкой.
Внимание! Проволочка ооочень сильно раскалена и представляет угрозу здоровью. Трогать руками и/или какими-либо другими частями тела крайне опасно и не рекомендуется ! Будьте крайне осторожны при использовании данным приспособлением!
Как только заготовка будет как следует прогрета, следует действовать одновременно и быстро и аккуратно. Приложив шаблон угла (заранее заготовленный брусок) точно к месту сгиба, быстро загибаем край и крепко прижимаем. Ждем 15-20 секунд и отпускаем.
Как вы думаете что дальше? – а дальше нам нужно позаботиться о разборном креплении крышки к основанию. Для этого нам нужно сделать специальные ушки. Можно, конечно сделать их из металла, а потом просто соединить, но я решил делать их из того же оргстекла. Действия те же что и раньше – выпилить заготовки, а потом их согнуть.
Внимание! Будьте аккуратны! Как выяснилось, китайский суперклей хорошо склеивает не только пальцы, но и оргстекло. Цепляет мгновенно, а отцепить обратно почти невозможно.
Деревянная линейка-угольник очень может вам помочь в деле равнения деталей. Так вы как бы имитируете наличие боковой стенки.
После установки всех крепежей делаются замеры габаритов получившейся детали и после вырезается заготовка под крышку. Далее алгоритм действий схожий – обработка краёв, нагрев и сгиб.
Совет: как только сделаете первый сгиб, приложите крышку к основанию и проверьте где находятся линии сгиба нанесенные маркером. В случае несовпадения, подкорректируйте их. Так риск промахнуться снижается – лучше семь раз промерить, чем потом исправлять косяки! (Проверено личным опытом автора)
Предпоследнее что осталось сделать – так это просверлить отверстия под саморезы. Насчёт отверстий под вентиляцию и органы управления – это вы уже сами, моя задача рассказать как правильно просверлить и не испортить плоды ваших трудов безвозвратно.
Перед вкручиванием саморезов, места с отверстиями лучше слегка подогреть – так будет меньше вероятность сколов и трещин. Да и саморезы будут легче вкручиваться.
Крупные отверстия иной раз лучше сверлить в несколько заходов, меняя сверла от меньшего к большему. Не переусердствуйте – иной раз лучше довести отверстие при помощи напильника, а не сверлом.
Обычно оргстекло имеет глянцевую поверхность. Краска на такую поверхность ложится, но при любом удобном случае отколупывается. Поэтому корпус перед покраской так же обрабатываем мелкозернистой наждачкой.
Началось все с желания создать простой и красивый корпус для конструктора.
Первое с чего мы начали – это подбор материала для прозрачных панелей.
По нашим требованиям подходили два типа материалов: акриловое стекло (оргстекло) и монолитный поликарбонат.
Как выяснилось, за эти свойства поликарбонат нравится не только нам. Из него часто делают стекла для мотоциклов, автомобильные фары и даже щиты для спецназа .
В общем, было решено использовать для корпуса именно этот материал.
Первый прототип
Панели для первого корпуса мы изготовили сами.
Хочу отметить, что обрабатывается поликарбонат приятнее оргстекла. Например, его легко можно резать электролобзиком. При этом поликарбонат не плавится, не трескается и не ломается в отличие от оргстекла.
Получилась довольно симпатичная конструкция:
При желании с корпусом можно поэкспериментировать, добавить подсветку панелей, нанести рисунок и пр.
В целом корпус нам понравился. И, как показала практика, пользоваться усилителем с таким корпусом стало намного удобнее.
Запуск производства корпусов
Поэтому мы решили заказать резку деталей у тех, кто должен уметь делать это профессионально.
До оформления заказа пришлось разобраться с особенностями обработки различных пластиков. И перед тем как продолжить рассказ о наших приключениях с корпусом, мы хотим немного поделиться полученным опытом:
Как и чем режут пластики на производстве. Немного теории.
Листовые пластики обычно режут на станках ЧПУ либо лазером (фото слева), либо фрезой (фото справа). Каждый метод имеет свои достоинства и ограничения.
Физические свойства материала:
Выбор способа обработки в первую очередь зависит от свойств материала. Для одних материалов лучше подходит резка лазером, для других – фрезером.
Так, например, изначально мы планировали заказать резку деталей корпуса из поликарбоната лазером. Но оказалось, что так нельзя . Оргстекло лазером режется хорошо, а поликарбонат от лазера горит. Поэтому пришлось пересмотреть свои планы и остановиться на фрезерной обработке.
Зато на фрезерном станке можно делать углубления не на всю толщину листа. Это может пригодиться, например, когда нужно сделать не сквозной паз. С лазером такое не получится.
Кромка реза:
Заказывая резку деталей фрезером, нужно учитывать, что края могут получиться не идеальными. На качество кромки влияет скорость реза, острота фрезы и прочие нюансы. После лазерной резки края деталей обычно получаются достаточно ровными.
Качество кромки детали не всегда бывает важно, например, если она спрятана. Но на открытых кромках все недостатки видны. Для нас это оказалось большой проблемой. Но об этом позже.
На что еще надо обратить внимание, если вы хотите заказать резку деталей:
В некоторых случаях изготовление штучных изделий из поликарбоната с помощью фрезера ЧПУ обходится гораздо дороже, чем то же самое, но из оргстекла с использованием лазера.
Так, например, при работе с ЧПУ фрезером необходимо надежно фиксировать материал и детали. Часто для этого используют специальные крепежи. Иногда такие крепежи изготавливаются под конкретные детали. А это дополнительные затраты.
С лазером все проще. Он не оказывает никакого давления на материал в процессе резки. А значит, и фиксировать детали нет необходимости.
К слову, если на фрезерном станке материал фиксируется при помощи вакуумного стола, то могут быть ограничения на мелкие детали. Максимальные размеры деталей (как для фрезера, так и для лазера) обычно ограничены размерами рабочего стола станка.
В поисках настоящего мастера.
Попытка 1. Гельветика
Заказали… Ждемс… Получили заказ… Расстроились…
Защитная пленка местами пробита, детали поцарапаны. Самое неприятное то, что кромка получилась грубая и некрасивая. Для других задач, возможно, подойдет, но для нашей - нет.
Надо сказать, что нам несколько раз предлагали остановить выбор на акриле и резать его лазером. После лазера кромка была бы ровной. Но мы не захотели снижать требования к корпусу и не променяли поликарбонат на акрил .
В общем, продолжаем поиски.
Попытка 2. Самодельный ЧПУ фрезер.
Созвонились. Оказалось, молодой человек сам собрал фрезерный станок ЧПУ. И теперь с ним развлекается. Опыта работы с поликарбонатом у него не было. Мы договорились попробовать и посмотреть на результат. Материалом для экспериментов обеспечили. Постарались максимально подробно объяснить задачу и показали несколько образцов панелей для Гаммы (как нам нравится и как не надо делать).
По первым пробникам было видно, что при желании можно получить хороший результат. На недочеты мы внимания не обращали, т.к. это прототип. Нас уверили, что на готовом изделии все будет хорошо. Самое главное – ровный рез получить можно.
Воодушевившись первыми успехами, мы решили заказать несколько пробных деталей для другого нашего проекта.
По непонятной причине мы получили царапанные детали с сильно поврежденной защитной пленкой:
В данном проекте нам была важна прозрачность деталей. Поэтому мы попросили переделать две заготовки. На этот раз мы удивились еще сильнее:
На краях деталей были огромные наплывы пластика. Эти наплывы нам было предложено самим убрать шкуркой .
Мы решили пока не заказывать панели для корпусов. Поиски продолжились.
Попытка 3. Спаситель – Александр.
Звоним… Долго общаемся… Договариваемся посмотреть образцы готовых изделий…
Наконец, результат нас обрадовал. Все панели имели хорошую ровную кромку. Защитная пленка целая, царапин не было. В общем, как раз то, что мы и хотели. Считаем квест по поиску изготовителя панелей для корпуса завершенным .
Короткое резюме:
Если что-то делать вручную – я бы выбрал поликарбонат, т.к . он проще обрабатывается, не плавится и не ломается. С оргстеклом вручную работать сложнее.
При заказе резки у кого-либо, если нет особых требований по термостойкости и прочности, лучше выбрать оргстекло и резку лазером. При этом нет ограничений на форму деталей. Кромка реза обычно получается ровной и не требует дополнительной обработки.
P.S. Если у Вас остались какие-либо вопросы, пишите в комментариях. Будем рады поделиться своим опытом.
Хорошего Вам дня .
С уважением, Денис В.
АЛ "Философия Звука"
На рассмотрение и суд читателей сайта Радиосхемы предлагаем самодельный усилитель, который состоит из собственно самого усилителя мощности звука, анализатора спектра, блока питания и других вспомогательных систем.
Усилитель мощности UniAmp
Что касается самой конструкции, то большинство аудиофилов эту схему знает наизусть. Скажу лишь, что старался собрать усилитель из самых лучших компонентов, конденсаторы Ничикон, Панасоник. Блок питания с трансформатором тороидом 2x 32 В 250VA.
Все файлы для более детального рассмотрения принципиальной схемы и печатной платы ищите в архиве.
Предуситель и индикатор
Схема преампа тоже классика (на операционных усилителях) качество очень даже удовлетворительное. Он усиливает басы, которых немного не хватает, как обычно. Есть коррекция низких и высоких тонов, баланса и, конечно же, громкости.
Анализатор акустического спектра на синем ЖК-дисплее, в тон подсветки. И скажу вам, его действительно стоило собрать, это придает усилителю динамики и эффектности.
Оргстеклянный корпус
Сделан из оргстекла, но не бойтесь что он расплавится - усилитель полдня поработал, пока радиатор не прогрелся до максимальной температуры. Проведя этот тест оказалось, что оргстекло не погнулось даже на 1 мм, и вообще ничего нежелательного с ним не произошло.
Корпус выполнен в форме прямоугольников, в основании и верхней крышке имеются пазы для задней, передней панели и прозрачных боковин. Они были сделаны из соответствующего склеивания, оставляя канавки для элементов. Короче выбор оргстекла по очевидным эстетическим причинам.
Белое оргстекло, из которого изготовлен основной корпус, было окрашено черным лаком. Склеили его с нуля клеем типа "суперклей", потом шлифовали и так далее.
Передняя панель прикручивается к основанию, верхняя крышка защелкивается надёжно. Усилитель хоть и весит несколько килограммов, но не раскрывается, корпус устойчив. Хотя носить за крышку не стоит. Под основание прикрутил резиновые ножки, это видно на фото.
Подстветка
Многим нравится когда усилитель выглядит модерново (с ламповиками спорить не будем), поэтому использовалось 7 синих микросветодиодов, подключены они последовательно, блок питания (трансформатор 12 В 20ВА и удвоитель напряжения) и обратите внимание, если кому-то не нравится подсветка, на фото вы можете увидеть ручку предохранителя на задней панели, там можете свободно увеличивать или уменьшать интенсивность подсветки, либо выключить подсветку полностью.
Ещё удалось сделать ручки с подсветкой, пропустив светодиоды внутрь прозрачного тонкого оргстекла в форме круга. После выключения усилителя освещение плавно тускнеет, что дает довольно крутой эффект.
Акустика
Также пройдёмся по громкоговорителям, которыми управляет этот усилитель, это динамики Heco Interior Reflex 25 MK II, около 150 Вт 4 Ом. Они очень положительно удивили невероятно чистым звуком с мягким сильным басом.
Форум по обсуждению материала УНЧ В КОРПУСЕ ИЗ ОРГСТЕКЛА
Что такое OLED, MiniLED и MicroLED телевизоры - краткий обзор и сравнение технологий.
Про использование технологии беспроводного питания различных устройств.
Приводятся основные сведения о планарных предохранителях, включая их технические характеристики и применение.
Переделываем игрушку обычный трактор в радиоуправляемый - фотографии процесса и получившийся результат.
Читайте также: